葛　軍，宋麗芳

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綠色建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

葛軍1，宋麗芳2

（1.弘宇建筑設(shè)計(jì)有限公司安徽分公司，安徽合肥230000；2.安徽同濟(jì)建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，安徽合肥230000）

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活水平的日益提升，建筑行業(yè)呈現(xiàn)出了喜人的發(fā)展態(tài)勢(shì)。近年來，我國(guó)城市化與工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)，社會(huì)對(duì)能源的需求量愈來愈大，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”發(fā)展戰(zhàn)略的目的，建筑行業(yè)有必要推廣綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)理論知識(shí)，在本文中研究了綠色建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，供有關(guān)人員參考借鑒。

綠色建筑；優(yōu)化設(shè)計(jì)；研究

引言

現(xiàn)階段，世界各國(guó)都爆發(fā)了嚴(yán)重程度不等的能源危機(jī)，我國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)與人口大國(guó)，對(duì)于能源的需求量十分巨大。目前，國(guó)內(nèi)的能源危機(jī)已經(jīng)非常嚴(yán)重。在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，建筑行業(yè)是一個(gè)高消耗的行業(yè)，一個(gè)稍上規(guī)模的建筑項(xiàng)目會(huì)消耗大量的能源。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，綠色建筑技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注與討論，大量事實(shí)表明，在建筑項(xiàng)目中應(yīng)用綠色施工技術(shù)能夠收到良好的節(jié)能效果。

1　綠色建筑設(shè)計(jì)策略

通常情況下，建筑行業(yè)將建筑設(shè)計(jì)與室內(nèi)環(huán)境、場(chǎng)地與綠色規(guī)劃、節(jié)材與節(jié)水等施工內(nèi)容稱作綠色建筑設(shè)計(jì)。在建筑施工工程中，為了最大程度實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，施工人員需要做好規(guī)劃工作，需要確保未來建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)合格、建筑物室內(nèi)有充足的光照。遮陽(yáng)設(shè)施是現(xiàn)代建筑物必不可少的配置，建筑物的遮陽(yáng)設(shè)施應(yīng)當(dāng)采用節(jié)能環(huán)保型材料 （見圖1）。除此之外，施工人員應(yīng)當(dāng)確保建筑物室內(nèi)環(huán)境舒適、臥室隔音效果良好，能夠?yàn)樽籼峁┝己玫木幼◇w驗(yàn)。

圖1　節(jié)能環(huán)保型遮陽(yáng)設(shè)施示意圖

為了保障住戶的居住質(zhì)量，施工人員必須要做好建筑物的防水以及排水設(shè)計(jì)工作，在實(shí)際施工過程中選用新型環(huán)保型材料，材料必須由有資質(zhì)、有信譽(yù)生產(chǎn)廠家提供。在排水管道布置完畢后，需要檢測(cè)室內(nèi)有害氣體含量，如果檢測(cè)儀器顯示室內(nèi)甲醛超標(biāo)，則必須采取合理的除甲醛措施，從而保障住戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。為了確保綠色建筑施工工程的質(zhì)量可靠，住戶應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)專業(yè)能力高、責(zé)任心強(qiáng)的施工團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)施工工作［1］。

2　我國(guó)綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的缺陷

2.1結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化

（1）混凝土體系缺陷。就目前狀況而言，部分施工單位未控制混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，導(dǎo)致施工過程中混凝土的大量浪費(fèi)，混凝土成品強(qiáng)度低、使用壽命短等現(xiàn)象，造成了經(jīng)濟(jì)損失并危害建筑物的安全。某些建筑的樓板采用鋼筋混凝土澆筑，該類樓板在使用過程中比較容易出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而有可能造成樓板垮塌事故。在露天混凝土澆筑項(xiàng)目中，混凝土的硬化時(shí)間會(huì)受到一定的影響，在澆筑混凝土的過程中如果沒有考慮環(huán)境因素對(duì)混凝土硬結(jié)的影響，則極有可能致使新舊混凝土無法良好連接，從而大幅降低混凝土塊的質(zhì)量。

（2）砌體體系缺陷。由于受教育程度不高、缺乏對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)學(xué)與綠色建筑施工知識(shí)的了解等因素的影響，大部分農(nóng)民在建造房屋時(shí)不遵循基本建筑施工原則，出于所謂的增固房屋的目的，在混凝土中大量投放鋼筋，不計(jì)成本地增設(shè)構(gòu)造柱以及圈梁。部分家庭為了追求樓板的堅(jiān)固而不斷提升樓板的厚度，這些都是不明智、不科學(xué)的做法。

農(nóng)村家庭在未考慮地基與墻體承重能力的情況下肆意增加房屋的自重，可能引起恒荷載傳遞不均等現(xiàn)象。如果房屋自重過大，則地基可能因不堪重負(fù)而塌陷?，F(xiàn)階段，農(nóng)村地區(qū)許多房屋建在松軟的田地上，而大部分農(nóng)民為節(jié)約建設(shè)成本，通常不會(huì)采用鋼板樁地基，從而為房屋安全埋下了隱患。

2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件優(yōu)化

（1）構(gòu)件使用不規(guī)范。通過調(diào)查走訪，發(fā)現(xiàn)部分施工單位在施工過程中將一些作用較小甚至不具備附加功能的構(gòu)件裝飾在房屋上，而一些具備導(dǎo)風(fēng)、遮陽(yáng)、載物等功能的工業(yè)預(yù)制構(gòu)件卻較少被使用，如此非但難以確保建筑功能的完整性，同時(shí)還會(huì)增加大量不必要的生產(chǎn)成本，與綠色建筑施工理念相悖。

（2）混凝土等材料使用不合理?；炷潦乾F(xiàn)代建筑工程中使用量最大的材料之一，然而部分施工單位不重視混凝土中鋼筋的配置量設(shè)計(jì)。需要特別指出的是，混凝土中鋼筋配置量設(shè)計(jì)工作具有較高難度，鋼筋量多并不意味著混凝土的強(qiáng)度也能成正比例上升，鋼筋量超標(biāo)會(huì)造成不必要的浪費(fèi)?；炷林袖摻詈窟^少則必然會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不夠，抗震與抗壓性能較弱［2］。

3　綠色建筑優(yōu)化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1綠色建筑的局部性以及整體性優(yōu)化

應(yīng)當(dāng)做好綠色建筑的整體性優(yōu)化工作，即對(duì)建筑物的每一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化。地基是建筑物的重要構(gòu)成成分，是維系建筑安全的主要因素之一，所以必須要做好地基基礎(chǔ)的選擇優(yōu)化工作。當(dāng)前，建筑物地基種類較多，不同類型建筑物需要搭配不同的地基，在地基基礎(chǔ)的選擇上應(yīng)當(dāng)慎之又慎，通過充分合理的論證與討論以確定地基方案。

結(jié)構(gòu)體系的選擇工作同樣重。施工人員需要根據(jù)目標(biāo)建筑物的柱網(wǎng)大小、層數(shù)、高度以及平立面等特征選擇結(jié)構(gòu)體系。綠色優(yōu)化設(shè)計(jì)的初衷便是賦予建筑物環(huán)保的功能，因此除了需要考慮材料的實(shí)用性外，還需要照顧到材料的節(jié)能能力。一般情況下，為了控制生產(chǎn)成本，可以優(yōu)先選擇本地材料，杜絕使用無附加功能以及會(huì)對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生污染的構(gòu)件。

3.2綠色建筑階段性與壽命的優(yōu)化

階段性壽命優(yōu)化設(shè)計(jì)是建筑整體壽命優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在建筑工程的使用年限內(nèi)，對(duì)建筑物開展階段性的優(yōu)化工作，注意把控每一個(gè)階段優(yōu)化過程的質(zhì)量，進(jìn)而最大程度地提升建筑的總體壽命。

3.3保持建筑優(yōu)化與建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一致性

上文提及到，部分建筑物表面裝飾了大量無用構(gòu)件，不僅浪費(fèi)了建筑物的空間，同時(shí)還增加了不少的建筑成本。在綠色建筑技術(shù)普及的今天，施工單位應(yīng)當(dāng)追求建筑物造型的簡(jiǎn)約大方，確保建筑物表面與內(nèi)部無大量裝飾構(gòu)件。部分住戶為了凸顯建筑物的個(gè)性特征，在建筑屋頂設(shè)立大型鋼球等構(gòu)件，如此可能對(duì)建筑物造成不良影響。為了最大程度地確保建筑物剛心、重心以及質(zhì)心三者正確交疊，應(yīng)當(dāng)避免在屋頂?shù)炔课辉O(shè)置大型異型構(gòu)件，從而確保建筑物的安全［3］。

3.4綠色建筑主體上方結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在綠色建筑上方結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，需要科學(xué)地設(shè)置剪力墻，確保剪力墻墻體的質(zhì)量均勻分布。在剪力墻整體質(zhì)量均勻分布的情況下，樓層整體結(jié)構(gòu)重心將和樓層中平面剛度中心點(diǎn)重合，如此建筑物的穩(wěn)固性將大大地被提升，在地震頻發(fā)區(qū)的房屋建筑施工中應(yīng)用以上優(yōu)化方法具有重要的意義。

4　如何提高優(yōu)化工作的質(zhì)量

4.1提升施工人員的綜合素質(zhì)

無論是各種工作，在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的因素是 “人才”，綠色建筑優(yōu)化工作自然也不例外。鑒于部分施工人員綜合素質(zhì)較低、難以勝任優(yōu)化工作的現(xiàn)狀，認(rèn)為施工單位必須要采取有效措施以擴(kuò)充施工人員的理論知識(shí)儲(chǔ)備、強(qiáng)化施工人員的專業(yè)技能?？梢圆扇《ㄆ谂e辦行業(yè)專家講座以及組織專業(yè)技能培訓(xùn)活動(dòng)的方式來提升施工人員的綜合素質(zhì)，從而使其更加適應(yīng)新時(shí)期綠色建筑優(yōu)化施工工作的各類要求。

4.2制定相關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)

施工單位應(yīng)當(dāng)組織專家盡快制定綠色建筑優(yōu)化施工標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定施工人員在實(shí)際工作過程中“能做什么與不能做什么”。為了最大程度地激發(fā)施工人員的工作積極性，應(yīng)當(dāng)設(shè)立合理的薪資分層制度，將施工人員的工作業(yè)績(jī)、工作量以及工作態(tài)度等因素納入薪水考核體系的評(píng)判范圍內(nèi)。制定嚴(yán)厲的獎(jiǎng)罰機(jī)制，表彰在綠色建筑優(yōu)化施工工作中作出貢獻(xiàn)的人員，同時(shí)處分有瀆職行為的人員［4］。

5　結(jié)語(yǔ)

新形勢(shì)下綠色建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工工作具有重要的意義，同時(shí)也具備較高的難度，為此，施工單位應(yīng)當(dāng)制定各類優(yōu)化施工標(biāo)準(zhǔn)、及時(shí)指正住戶的錯(cuò)誤建筑理念，在工程中推廣應(yīng)用節(jié)能型材料，如此方能最大程度地促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

［1］胡天水.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化［J］.中華民居（下旬刊），2013（04）.

［2］邵 帥，張廣泰.預(yù)應(yīng)力砌體結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀分析［J］.四川建筑科學(xué)研究，2013（02）.

［3］葉 嘉，余 琦.綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有效性的實(shí)施分析［J］.北京規(guī)劃建設(shè)，2011（03）.

［4］汪四新，屈 娜.某保障性住房綠色建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)［J］.建筑技術(shù)，2011（01）.

2016-3-8

TU201

A

2095-2066（2016）11-0089-02